Klasyfikacja i przygotowanie elektrod z tlenku metalu i tytanu

1. Klasyfikacja elektrod tlenkowych metali

Elektroda z tlenku metalu (zwana również elektrodą DSA) wykorzystujetytanjako podłoże, a na jego powierzchni przygotowywana jest powłoka z tlenku metalu o określonej grubości. Powłoka składa się głównie z tlenków metali z grupy platynowców, a następnie innych obojętnych tlenków metali, takich jak TiO₂, Ta₂0₅, itd. są dodawane. Istnieje wiele metod klasyfikacji.

Ze względu na liczbę składników można je podzielić na powłoki jednostkowe (takie jak PbO/Ti, MnO2/Ti itp.), powłoki binarne (takie jak Ti0₂Ru0₂/Ty, lr0₂Ta₂0₅/Ti itp. powłoki trójskładnikowe (takie jak RuIrTi/Ti, RuCoTi/Ti, RuSnTi/Ti, RuSnlr/Ti itp.), powłoki czteroskładnikowe (takie jak RuIrSnTi/Ti) oraz powłoki pięcioskładnikowe (takie jak RuIrSnCoTi/Ti) itp.

Zgodnie z głównymi aktywnymi składnikami powłoki elektrodowej, można ją podzielić na anody na bazie manganu, anody na bazie ołowiu, anody na bazie rutenu i anody na bazie irydu. Jak pokazano w tabeli 1.1.

Tab.1.1 Klasyfikacja i zastosowanie DSA

Ze względu na główną reakcję zachodzącą na powierzchni elektrody, można je podzielić głównie na elektrody do wydzielania chloru (głównie pokryte rutenem, np. Ti02Ru02/Ti) i elektrody do wydzielania tlenu (głównie pokryte irydem, np. Ir02Ta205/Ti). Przygotowanie elektrod z tlenków metali polega głównie na utlenianiu termicznym w celu uzyskania określonej grubości warstwy tlenku metalu na podłożu tytanowym.

1.1 Wstępna obróbka podłoża tytanowego

Przed malowaniem tlenku metalu należy wykonać obróbkę powierzchni podłoża tytanowego. Jej celem jest usunięcie plam oleju i warstwy tlenku na powierzchni podłoża, tak aby podłoże było w stanie aktywnym, co poprawia siłę wiązania między powłoką a podłożem tytanowym, poprawia przewodnictwo elektrody i wydłuża żywotność elektrody.

Wstępna obróbka podłoża tytanowego składa się z następujących etapów: piaskowanie, odtłuszczanie, trawienie kwasem, czyszczenie i suszenie.

1.2 Piaskowanie powierzchni podłoża tytanowego odbywa się za pomocą sprężonego powietrza, a małe cząsteczki piasku (lub metalowe granulki) są rozpylane na powierzchni podłoża tytanowego za pomocą strumienia powietrza o dużej prędkości i pod pewnym kątem nachylenia. Powłoka) odpada od powierzchni tytanu, aby uzyskać jednolitą powierzchnię z wżerami.

1.3 Po piaskowaniu powierzchnia podłoża tytanowego ma plamy oleju. Odtłuszczanie rozpuszczalnikiem (lub odtłuszczanie elektrolityczne) jest wymagane, aż powierzchnia podłoża będzie wolna od kropelek wody zawierających olej. W przeciwnym razie obecność oleju znacznie zmniejszy siłę wiązania między powłoką a podłożem. Trawienie kwasem polega na zanurzeniu odtłuszczającego podłoża tytanowego w roztworze kwasu szczawiowego (lub roztworze HF) o stężeniu 0.1 kg/l i wytrawianiu go przez 1 do 3 godzin w stanie wrzenia. Zgodnie z analizą dyfrakcji rentgenowskiej, wodorek tytanu i tlenki współistniały w strukturze fazowej matrycy tytanowej po myciu kwasem (jak pokazano na rysunku 1.2). Skład wodorka tytanu utworzonego na powierzchni jest zbliżony do TiH1.79, a jego swobodna energia tworzenia wynosi 82.9-85.9 kj/mol, a skład jest dość stabilny. Dodaj 2h w 200 stopniach, jego podstawowy skład może pozostać niezmieniony, co jest bardzo korzystne dla długoterminowego przechowywania. Aby poprawić siłę wiązania powłoki i poprawić przewodność, obróbka trawienia jest bardzo ważna i jest ważnym krokiem w celu zrealizowania aktywacji powierzchni podłoża tytanowego.

Ogólnie rzecz biorąc, siła wiązania metali szlachetnych i ich tlenków z tlenkiem tytanu jest większa niż ich siła wiązania z czystym tytanem. Dlatego oprócz trawienia podłoża tytanowego przed powlekaniem, powierzchnia podłoża tytanowego musi zostać aktywowana, aby stała się porowata. Warstwa tlenku tytanu, więc proces obróbki matrycy jest w rzeczywistości procesem aktywacji metalu matrycy tytanowej. Po piaskowaniu, odtłuszczaniu i obróbce kwasem podłoża tytanowego na powierzchni pojawiają się wżery o różnej głębokości. Istnienie tych wżerów jest korzystne dla poprawy wytrzymałości wiązania powłoki i podłoża. Przed powlekaniem podłoże tytanowe musi zostać oczyszczone za pomocą instrumentu ultradźwiękowego, aby usunąć osadzony proszek i brud w wżerze i na powierzchni podłoża. Ponieważ podczas trawienia kwasem szczawiowym wytwarzany jest szczawian tytanu i przyczepiany do powierzchni podłoża tytanowego. Jeśli podłoże tytanowe zostanie wyjęte ze zbiornika z kwasem, nie można usunąć osadów przez proste płukanie, w przeciwnym razie wytrzymałość wiązania powłoki i podłoża tytanowego zostanie naruszona. Wyczyszczone podłoże tytanowe należy umieścić w wodzie destylowanej do późniejszego użycia, aby zapobiec utlenianiu podłoża tytanowego. Przed otwarciem. Wilgoć na powierzchni podłoża tytanowego i mikropory muszą zostać osuszone. W przeciwnym razie podczas powlekania niespieczona woda wchodzi w interakcję z solą tytanową (lub solą cyny) w roztworze powlekającym, tworząc osady, które spowodują odpadanie powłoki i wpłyną na żywotność elektrody.

2. Przygotowanie elektrod

Parametry procesu, takie jak skład roztworu powlekającego, stężenie roztworu powlekającego, temperatura i czas suszenia oraz temperatura i czas utleniania termicznego, bezpośrednio wpływają na wydajność elektrody. Liczba razy szczotkowania i stężenie roztworu powlekającego są związane z ilością szczotkowania; liczba razy, czas i temperatura utleniania termicznego mają wpływ na wydajność elektrochemiczną i odporność na korozję elektrody. Mniej czasów utleniania termicznego, niska temperatura i krótki czas, skutkujące niepełnym utlenianiem powłoki i nierównomierną krystalizacją tlenku, co zmniejszy wydajność katalityczną i żywotność elektrody; podczas gdy liczba utleniania termicznego wzrasta, temperatura wzrasta, a czas się wydłuża, spowoduje to utlenianie matrycy tytanowej i wzrost cząstek tlenku, co również zmniejszy wydajność katalityczną elektrody i skróci żywotność elektrody. Dlatego też, pod warunkiem braku wpływu na wydajność powłoki, proces powlekania utlenianiem termicznym należy stosować po kilku szczotkowaniach, aby odpowiednio zmniejszyć liczbę utleniań termicznych. Ponadto podczas procesu przygotowania należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:

2.1 Za każdym razem, gdy malujesz, powłoka powinna być cienka i równomierna. Roztwór powłoki jest zazwyczaj nakładany około 15 do 18 razy, aby uniknąć dużej ilości nagromadzenia lub aglomeracji roztworu powłoki na powierzchni podłoża.

2.2 Pod wpływem światła podczerwonego rozpuszczalnik powoli odparowuje, a temperaturę ustala się na podstawie temperatury wrzenia rozpuszczalnika; czas ten jest odpowiedni do całkowitego odparowania rozpuszczalnika, aby zapobiec jego karbonizacji w wysokiej temperaturze i pogorszeniu wydajności powłoki.

2.3 Całkowicie wysuszona elektroda jest przesyłana do pieca muflowego, a temperatura i czas utleniania są określane w zależności od składu powłoki i wynoszą zazwyczaj 5-15 minut.

2.4 Po utlenieniu termicznym elektrody należy ją schłodzić do temperatury pokojowej przed kolejnym szczotkowaniem, aby zapobiec uszkodzeniu powłoki tlenkowej pod wpływem zimna i ciepła.

2.5 Po zakończeniu szczotkowania i suszenia, poddaj powłokę elektrody utlenianiu termicznemu w piecu muflowym przez 1 godzinę, aby całkowicie utlenić powłokę elektrody.

Popularne Tagi: Klasyfikacja i przygotowanie elektrod z tlenku metalu tytanowego, Chiny, producenci, dostawcy, fabryka, dostosowane, hurtowe, niska cena, w magazynie